冲压工艺与模具设计习题及答案

冲压工艺与模具设计习题及答案内容摘要：

和 ,从而得到一定形状和零件尺寸的冲压工序称为弯曲。 2． 用于实现冷冲压工艺的一种工艺装备称为。 3． 冲压工艺分为两大类，一类叫 ，一类是。 第 15 页 共 29 页 答案参见我的新浪博客： 4． 物体在外力作用下会产生变形，若外力去除以后，物体并不能完全恢 复自己的原有 ，称为 .。 5． 变形温度对金属的塑性有重大影响。 就大多数金属而言，其总的趋势是：随着温度的 ，塑性 ，变形抗力。 6． 以主应力表示点的应力状态称为 ，表示主应力个数及其符号的简图称为 可能出现的主应力图共有。 7． 塑性变形时的体积不变定律用公式来表示为：。 8． 加工硬化是指一般常用的金属材料，随着塑性变形程度的 ， 其强度、硬度和变形抗力逐渐 ，而塑性和韧性逐渐。 9． 凹模圆角半径的大小对弯曲变形力， ， 等均有影响。 10． 对于有压料的自由弯曲，压力机公称压力为。 二、 判断 （正确的在括号内打√，错误的打） 1． （ ）一般弯曲 U形件时比 V形件的回弹角大。 2． （ ）足够的塑性和较小的屈强比能保证弯曲时不开裂。 3． （ ）弯曲件的精度受坯料定位，偏移，回弹，翘曲等因素影响。 4． （ ）弯曲坯料的展开长度按中心层来计算。 5． （ ）弯曲力是设计弯曲模和选择压力机的重要依据之一。 三、 选择 1． 弯曲时为平面应力状态和立体应力状态。 则为立体应力状态和平面应力状态。 A． 窄板 B 宽板 2. 弯曲件的形状应尽可能对称，弯曲半径左右一致，以防止变型时坯料受力不均匀而产生 A。 A. 偏移 3. 由于弯曲件形状不对称 ,弯曲时坯料的两边于凹模接触宽度不相等 ,使坯料沿 的一边偏移。 A. 宽度小 4. 弯曲件的高度不宜过小 ,其值为。 A. hr2t B. hr+2t 四、 问答 1．弯曲变形的特点是什么 ? 2．控制回弹措施有哪几种 ? 3．产生偏移的原因是什么。 怎样来控制偏移的产生。 4．弯曲件工艺安排的原则要遵循哪几点。 5．弯曲件设计时候要注意哪几点。 五、 弯曲如图所示零件，材料为 20 钢，已退火，厚度 t=4mm。 完成以下内容： 第 16 页 共 29 页 答案参见我的新浪博客： 1）分析弯曲件的工艺性； 2）计算弯曲件的展开长度； 3) 计算弯曲力 (采用校正弯曲 )； 第 17 页 共 29 页 答案参见我的新浪博客： 第 4 章弯曲工艺及弯曲模具设计 一、 填空 1． 将各种金属坯料沿直线弯成一定 角度 和 曲率 ,从而得到一定形状和 零件尺寸的冲压工序称为弯曲。 2． 弯曲时外侧材料受拉伸 ,当外侧的拉伸应力超过材料的抗拉强度以后 ,在板料的外侧将产生裂纹 ,此中现象称为 弯裂。 3． 在外荷作用下 ,材料产生塑性变形的同时 ,伴随弹性变形 ,当外荷去掉以后 ,弹性变形恢复 ,使制件的 形状 和 尺寸 都发生了变化 ,这种现象称为回弹。 4． 在弯曲过程中，坯料沿凹模边缘滑动时受到摩擦阻力的作用，当坯料各边受到 摩擦阻力 不等时，坯料会沿其长度方向产生滑移，从而使弯曲后的零件两直边长度不符合图样要求，这种现象称 之为 偏移。 5． 为了确定弯曲前毛坯的 形状 和 大小 ，需要计算弯曲件的展开尺寸。 6． 弯曲件的工艺安排使在 工艺分析 和 计算 之后进行的一项设计工作。 7． 常见的弯曲模类型有： 单工序弯曲模 、 级进弯曲模 、 复合弯曲模 、 通用弯曲模。 8． 对于小批量生产和试制生产的弯曲件，因为生产量小，品种多，尺寸经常改变，采用常用的弯曲模成本高，周期长，采用手工时强度大，精度不易保证，所有生产中常采用 通用弯曲模。 9． 凹模圆角半径的大小对弯曲变型力， 模具寿 命 ， 弯曲件质量 等均有影响。 10． 对于有压料的自由弯曲，压力机公称压力为 F 压 机 ≥（ ～ ）（ F 自 +FY）。 二、 判断 （正确的在括号内打√，错误的打） 1． （ ）一般弯曲 U形件时比 V形件的回弹角大。 2． （ √ ）足够的塑性和较小的屈强比能保证弯曲时不开裂。 3． （ √ ）弯曲件的精度受坯料定位、偏移、回弹，翘曲等因素影响。 4． （ ）弯曲坯料的展开长度等于各直边部分于圆弧部分中性层长度之差。 5． （ √ ）弯曲力是设计弯曲模和选择压 力机的重要依据之一。 三、 选择 1． A 在弯曲时为平面应力状态和立体应力状态。 B 则为立体应力状态和平面应力状态。 A． 窄板 B 宽板 2. 弯曲件的形状应尽可能对称，弯曲半径左右一致，以防止变型时坯料受力不均匀而产生 A。 A． 偏移 3. 由于弯曲件形状不对称 ,弯曲时坯料的两边于凹模接触宽度不相等 ,使坯料沿 B 的一边偏移。 A. 宽度小 4. 弯曲件的高度不宜过小 ,其值为 B。 A. hr2t B. hr+2t 四、思考 第 18 页 共 29 页 答案参见我的新浪博客： 1．弯曲变形的特点是： （ 1） 只有在弯曲中心角 φ的范围内，网格才发生显具的变化，而在板材平直部分，网格仍保持原来状态。 (2) 在变形区内，板料的外层想纤维受力而拉伸，内层纵向纤维受压而缩短。 (3) 在弯曲变形区内板料厚度有变薄。 (4) 从弯曲变型区域的横断面看，对于窄板和宽板各有变形情况。 2．控制回弹措施有以下几种： （ 1）尽量避免用过大的相对弯曲半径 r/t (2)采用合适的弯曲工艺。 (3) 合理设计弯曲模结构。 3．产生偏移 的原因是：弯曲坯料形状不对称，弯曲件两边折弯不相等，弯曲凸凹模结构对称。 控制偏移的措施是 : （ 1）采用压料装置 (2) 利用毛坯上的孔或弯曲前冲出工艺孔，用定位销插入孔中定位，使坯料无法移动。 (3) 根据偏移量的大小，调用定位元件的位移来补偿偏移。 (4) 对于不同零件，先成对的弯曲，弯曲后再切断。 (5) 尽量采用对称的凸凹结构，使凹模两变圆角半径相等，凸凹间隙调整对称。 4．弯曲件工艺安排的原则是： （ 1）对于形状简单的弯曲件可以一次性成形。 而对于形状复杂的弯曲件，一般要多次才能成形。 (2) 对于批量大尺寸小的弯曲件，为使操作方便，定位准确和提高效率，应尽可能采用级进模或复合模弯曲成形。 (3) 需要多次弯曲时，一般应先弯两端，后弯中间部分，前次弯曲应考虑后次弯曲有可靠定位，后次弯曲不能影响前次已弯成形状。 (4) 对于非对称弯曲件，为避免弯曲时坯料偏移，应尽可能采用成对弯曲后再切成两件工艺。 5．弯曲件设计时候要注意以下几点： （ 1）坯料定位要准确，可靠，尽可能采用坯料的孔定位，防止坯料在变形过程中发生偏移。 （ 2）模具结构不应防碍坯料在弯曲过程中应有的转动和移动，避免弯曲过程中坯料产 生过渡变薄和断面发生畸变。 （ 3）模具结构应能保证弯曲时上，下模之间水平方向的错移力平衡。 （ 4）为了减小回弹，弯曲行程结束时应使弯曲件的变形部位在模具中得到较正。 （ 5）弯曲回弹量较大的材料时，模具结构上必须考虑凸凹模加工及试模时便于修正的可能性。 五、 答 : 1)该零件材料为 20钢，查附表 1可知，其弯曲性能良好。 零件为 U 形件，结构简单对称，内形 50 是必须保证的尺寸，所有尺寸为自由尺寸，满足弯曲精度等级的要求。 相对圆角半径 r/t=6/4=rmin/t=，满足弯曲变形程度的要求。 2) 展开 长度按零件中性层计算。 中性层位置：根据 r／ t＝ ，查表 4— 6， x＝ ； 中性层曲率半径为： p=r+xt=6+ 4= mm 第 19 页 共 29 页 答案参见我的新浪博客： 圆弧部分长度 l 弯 1=π 90/180(6＋ 4) ＝ mm 垂直的直线 l 直 1=25+3064=45mm 底部直线 l 直 2=502 6=38mm 故毛坯展开长度为： Lz＝ 2(l 直 1＋＋ l 弯 1) ＋ l 直 2 ＝ 2 (＋ 45)＋ 38 ＝ mm 3）查附表 1，ς b ＝ 450MPa；表 4— 9，ρ =100 MPa 校正弯曲力为： F 校 ＝ A p ＝ 51 90 100＝ 459KN 第 5 章拉深工艺及拉深模具设计 一、 填空 1． 利用拉深模将一定形状的平面坯料或空心件制成开口件的冲压工序叫做。 2． 一般情况下，拉深件的尺寸精度应在 级 以下，不宜高出 级。 3． 实践证明， 拉深件的平 均厚度与坯料厚度相差不大 ，由于塑性变形前后体积不变，因此，可以按 原则确定坯料尺寸。 4． 为了提高工艺稳定性，提高零件质量，必须采用稍大于极限值的。 5． 窄凸缘圆筒形状零件的拉深，为了使凸缘容易成形，在拉深窄凸缘圆筒零件的最后两道工序可采 用 和 进行。